第六章 　万有引力定律

第一节　行星的运动

[教学要求]

1、了解日心说和地心说的内容和历史之争。

2、能再现开普勒天文三定律的内容，并能写出第三定律的代数式。

[重点难点]

掌握天体运动的演变过程

熟记开普勒三定律

[正文]

1.地心说：认为地球是宇宙中心，任何星球都围绕地球旋转。该学说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀。

存在条件：第一符合人们的日常经验，第二人们多信奉宗教神学，认为地球是宇宙中心。

2.日心说：认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动。日心说最早于十六世纪，由波兰天文学家哥白尼提出。哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是：(1)太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；（2）沿用了行星在圆形轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，速度的大小也不是恒定的。

存在条件：地心说解释天体运动不仅复杂，而且许多问题都不能解释。而用日心说，许多天体运动的问题不但能解决，而且还变得特别简单。

地心说和日心说的共同点：天体的运动都是匀速圆周运动。

3.冲破圆周运动天体运动：最早由开普勒证实了天体不是在做匀速圆周运动。他是在研究丹麦天文学家第谷的资料时产生的研究动机。

4.开普勒天文三定律：

（1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

（2）任何一个行星与太阳的联线在相等的时间内扫过的面积相等。

（3）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即r3 ／ t2=k

[练习]

1．关于日心说被人们所接受的原因是    （    ）

     a．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题

     b．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了

     c．地球是围绕太阳转的           d．太阳总是从东面升起从西面落下

2. 哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑?（    ）

a.布鲁诺     b.伽利略     c.开普勒     d.第谷

3. 两颗人造卫星a、b绕地球做圆周运动，周期之比为ta : tb = 1: 8，则轨道半径之比是多少？

4. 设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离r之比r/r为        (     )

a.  1/3        b.  1/9          c.  1/27          d.  1/18

5. 一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的９倍，则探空火箭绕太阳公转周期为_________

[练习解答]

1. b       2. c    

3. ra3/ta2=rb3/tb2      ra:rb=1:4

4. r月3/t月2=r卫3/t卫2   t卫2/ t月2 =r卫3/ r月3   r卫/ r月=1/9

5. 与4近似　　27年